有理数及相关概念教案.doc

《有理数及相关概念教案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、晶体硅太阳能电池生产线刻蚀工序介绍一、刻蚀工序基本作用目前常规太阳电池的生产流程如下：刻蚀作为太阳电池生产中的第三道工序，其主要作用是去除扩散后硅片四周的N型硅，防止漏电。刻蚀一般情况下和去PSG联系在一起，去PSG顾名思义，其作用是去掉扩散前的磷硅玻璃。反应方程式如下：SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O具体的刻蚀示意图如下：§二、刻蚀的基本分类以及一般工艺流程目前，晶体硅太阳电池一般采用干法和湿法两种刻蚀方法。下面我们分开介绍两种刻蚀方法的差别：1）干法刻蚀干法刻蚀夜叫等离子刻蚀。即采用等离子体轰击的方法进行的刻

2、蚀。随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称为物质的三态。如果温度升高到10e4K甚至10e5K，分子间和原子间的运动十分剧烈，彼此间已难以束缚，原子中的电子因具有相当大的动能而摆脱原子核对它的束缚，成为自由电子，原子失去电子变成带正电的离子。这样，物质就变成了一团由电子和带正电的的离子组成的混合物。这种混合物叫等离子体。它可以称为物质的第四态。等离子产生一般有三种方法：具体到太阳能电池中，等离子刻蚀是采用高频辉光放电反应，即采用感应耦合的方式使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散

3、到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好的物理形貌（这是各向同性反应）。下图为干法刻蚀的示意图：§干法刻蚀具体的工艺过程如下：首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子，即CF4→CF3，CF2，CF，F，C以及它们的离子。其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应（掺入O2，提高刻蚀速率）。具体的反应过程可参考下图：§在实际的太阳能电池的生产过程中，干法刻蚀中影响因素主要是CF4，O

4、2的流量，辉光时间，辉光功率。下面表格为常规的等离子刻蚀所用工艺。工作气体流量（SCCM）气压（pa）辉光功率（W）辉光颜色O2CF4腔体内呈乳白色，腔壁处呈淡紫色18180100600工作阶段时间（S）抽气进气辉光抽气清洗抽气充气6012090030205060干法刻蚀的一般生产流程如下：装片刻蚀卸片插片去PSG烘干在干法制绒的生产过程中必须注意以下事项：1、禁止裸手接触硅片；2、插片时注意硅片扩散方向，禁止插反；3、刻蚀边缘在1mm左右；4、刻蚀清洗完硅片要尽快镀膜，滞留时间不超过1h。2）湿法刻蚀湿法刻蚀顾名思义，

5、就是在刻蚀的过程中硅片表面是湿的，也就是使用化学品进行刻蚀的方法，大致的腐蚀机制是HNO3氧化生成SiO2，HF再去除SiO2。下面为化学反应方程式：3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4+2HF→H2SiF6湿法刻蚀一般使用的是Rena的设备，其槽体根据功能不同分为入料段、湿法刻蚀段、水洗段、碱洗段、水洗段、酸洗段、溢流水洗段、吹干槽。所有槽体的功能控制在操作电脑中完成。具体如下图所示：EtchbathDryer1Rinse1AlkalineRinseRinse2A

6、cidicRinseRinse3Dryer2在湿法刻蚀中，主要影响湿法刻蚀效果的因素有带速、温度、槽体内各药液浓度、外围抽风、液面高度等。针对刻蚀的效果，主要的检测工艺点有如下几个：1、方阻上升在范围之内2、减重在范围之内3、刻蚀槽药液浸入边缘在范围之内4、片子是否吹干，表面状况是否良好相比干法刻蚀，湿法刻蚀具有如下优点：1.避免使用有毒气体CF4。2.背面更平整，背面反射率优于干刻，能更有效的利用长波增加Isc。被场更均匀，减少了背面复合，从而提高太阳能电池的Voc。湿法刻蚀生产必须注意以下事项：1、禁止裸手接触硅片；

7、2、上片时保持硅片间距40mm左右，扩散面朝上上片，禁止放反；3、刻蚀边缘在1mm左右；4、下片时注意硅片表面是否吹干；5、刻蚀清洗完硅片要尽快镀膜，滞留时间不超过1h。三、刻蚀常用化学品以及注意事项：CF4：无色无臭毒性气体。不燃，若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。吸入后可引起头痛、恶心呕吐、快速窒息等。HF：无色透明至淡黄色冒烟的液体，有刺激性气味，具有弱酸性。腐蚀性强，对牙、骨损害较严重，对皮肤有强烈的腐蚀性作用。HCL：无色透明液体，为一种强酸，具有挥发性。眼和皮肤接触可致灼伤，长期接触可引起鼻炎、皮肤

8、损害等。HNO3：无色透明液体，具有强氧化性、强腐蚀性，有窒息性刺激气味，在空气中冒烟，见光易分解生成NO2而显棕色。KOH：无色透明液体，有强烈的腐蚀性。四、刻蚀效果检测方法刻蚀主要检测硅片的减薄量、上升的方阻、硅片边缘的PN型。1、方阻上升：所用仪器：四探针测试仪方阻上升标准：方阻上升5个以内2、减薄量：所用仪器